趙紅莉，李澤泳，翁 育，傅曉英，王偉福，傅祖植

（1.廣東省第二人民醫(yī)院 內(nèi)分泌科，廣東 廣州510317；2.中山大學(xué)附屬第二醫(yī)院 內(nèi)分泌科，廣東 廣州510120）

骨鈣素（OC）為成骨細(xì)胞特異性分泌的一種蛋白，含有未羧化谷氨酸殘基的OC稱為羧化不全骨鈣素（ucOC）［1］。既往研究多認(rèn)為OC是骨形成及骨轉(zhuǎn)換的標(biāo)志［2］，但新近體內(nèi)外的研究均表明其可參與糖脂代謝［3，4］。在對健康者的橫斷面研究表明體質(zhì)指數(shù)BMI＜25／kg／m2個體其循環(huán)中OC水平與胰島素敏感性成線性關(guān)系［5］。2型糖尿病患者血清OC水平明顯降低［6－9］。本研究擬比較不同糖耐量者其OC水平并探討OC與各代謝相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 對象

根據(jù)WHO1999年診斷標(biāo)準(zhǔn)，收集門診及住院患者，其中正常血糖（Normal Glucose，NGT）13人、空腹血糖調(diào)節(jié)受損（Impaired Fasting Glucose，IFG）10人、新發(fā)糖尿?。═ype 2Diabets Mellitu，T2DM）29人，排除肝硬化、腫瘤、腎功能異常、曾患骨折及服用影響骨代謝的藥物（二膦酸鹽、降鈣素、雌激素、阿法骨化醇）及絕經(jīng)婦女。

1.2 方法

1.2.1 測定身高、體重及體重指數(shù)（BMI）所有受試者均于電子體重計上赤足測定身高和體重，并根據(jù)公式：體重（Kg）／身高平方米（m2）計算BMI（kg／m2）。

1.2.2 口服葡萄糖耐量－胰島素釋放試驗（OGTT）

受試者禁食至少12h后在清晨空腹抽取肘靜脈血，然后口服75g葡萄糖（溶于300ml水中，5min內(nèi)飲完），2h后再抽取肘靜脈血。采用葡萄糖氧化酶法測定血糖濃度，化學(xué)發(fā)光法測定血漿胰島素水平。

1.2.3 計算胰島素抵抗指數(shù)（HOMA－IR）HO－MA－IR＝（FINS×FPG）／22.5。

1.2.4 生化分析 采集受試者患者的血液樣品。于全自動生化分析儀上測定總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL－C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL－C）、糖化血紅蛋白（HbA1c）。

1.2.5 OC測定 按試劑盒說明書進(jìn)行（購自Bionewtrans Pharmaciutical Biotechnology Co，Ltd）。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

統(tǒng)計學(xué)方法包括方差分析、協(xié)方差分析，相關(guān)分析，統(tǒng)計處理均使用軟件SPSS13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析。各項參數(shù)以x－±s表示。不同組別間的比較采用單因素方差分析，BMI、TC、TG、HDL－C、LDLC、HbA1c及HOMA－IR與OC的相關(guān)性比較采用Person相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 3組之間OC水平比較，以及以年齡及胰島素濃度校正后的OC水平的比較

研究對象的臨床和實驗室資料見表1。3組之間OC水平之間的比較運用單因素方差分析。首先經(jīng)過Levene方差齊性檢驗，顯示方差齊（P＝0.344），再用LSD法做多重結(jié)果的比較。經(jīng)過方差分析后，3組之間OC水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F＝18.408，P＝0.000），多重比較后，正常糖耐量組和空腹血糖調(diào)節(jié)受損組間差異有顯著性［（10.3062±3.2171），（6.5461±1.4027），P＝0.006］；空腹血糖調(diào)節(jié)受損組和新診斷2型糖尿病組間差異有顯著性［（6.5461±1.4027），（4.0820±3.4018），P＝0.034）］，正常糖耐量組與新診斷2型糖尿病組間差異有 顯 著 性 ［（10.3062±3.2171），（4.0820±3.4018），P＝0.000）］（圖1）。

表1 研究對象的臨床和實驗室資料

圖1 不同組別間骨鈣素水平的比較

2.2 年齡及胰島素濃度校正后的OC的比較

將年齡及胰島素濃度固定，作為協(xié)變量，進(jìn)行協(xié)方差分析，比較3組之間OC水平，結(jié)果顯示，3組之間OC水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F＝17.114，P＝0.000）。以年齡、胰島素水平校正后3組之間及各組別之間仍有統(tǒng)計學(xué)意義。

2.3 OC與空腹血糖、糖化血紅蛋白（HbA1C）、空腹胰島素、HOMA－IR、體重指數(shù)、血脂（TC 、TG、LDLC、HDL－C）的相關(guān)分析

相關(guān)分析表明OC與FBG（r＝－0.759，P＝0.000）、HbA1C（r＝－0.754，P＝0.000）、HOMAIR（r＝－0.509，P＝0.000）、TC（r＝－0.311，P＝0.025）、LDL－C（r＝－0.359，P＝0.009）成負(fù)相關(guān)，有統(tǒng)計學(xué)意義；OC與 BMI（r＝－0.079，P＝0.578）、INS（r＝－0.273，P＝0.051）、TG（r＝－0.119，P＝0.399）、HDL－C（r＝－0.092，P＝0.518）無相關(guān)關(guān)系，無統(tǒng)計學(xué)意義（表2）。

表2 血清OC與人體測量指標(biāo)及實驗室指標(biāo)的相關(guān)性

3 討論

骨鈣素（OC）為成骨細(xì)胞特異性分泌的一種蛋白，新近研究表明它涉及血糖和脂肪代謝調(diào)節(jié)作用，缺乏OC小鼠可出現(xiàn)胰島素分泌降低、β細(xì)胞增殖降低和胰島素抵抗增加，Osteocalcin（－／－）小鼠表現(xiàn)為較高的血清甘油三酯水平和肥胖。當(dāng)給Osteocalcin（－／－）小鼠重新注入純化的OC可糾正他們對葡萄糖的不耐受并提高胰島素分泌［3］。

本研究發(fā)現(xiàn)NGT、IFG、T2DM組彼此之間OC水平比較有統(tǒng)計學(xué)意義，經(jīng)過年齡、胰島素水平校正后3組之間及各組別之間仍有統(tǒng)計學(xué)意義。2型糖尿病患者其OC水平較血糖正常者及IFG患者其OC水平明顯降低，其濃度從NGT到IFG再到糖尿病其水平逐漸降低。相關(guān)分析表明OC與空腹血糖、糖化血紅蛋白（HbA1C）、HOMA－IR成負(fù)相關(guān)，與既往的研究相同［9，10］。相對國外一些大樣本的研究本研究為小樣本的研究。目前在細(xì)胞及動物的研究均證實OC可提高胰島素分泌水平、胰島素敏感性，并且能夠阻止脂肪的積累［11，12］，參與糖脂代謝，發(fā)揮此作用的主要是ucOC［11－17］。但本研究未能在研究中測定并比較ucOC在不同糖耐量者中的不同及其與各項相關(guān)代謝指標(biāo)的相關(guān)性，推測在羧化酶羧化能力不變的情況下OC越多則ucOC越多，且目前國際上大多類似研究均選取的多是測定OC［10，18，19］。本研究尚發(fā)現(xiàn) OC 與 TC、LDL－C 成負(fù)相關(guān)，但相關(guān)關(guān)系不密切。

本研究發(fā)現(xiàn)OC與空腹血糖及HOMA－IR的負(fù)性相關(guān)關(guān)系，并未發(fā)現(xiàn)OC與空腹胰島素的相關(guān)性，此與既往的臨床研究結(jié)果不同［9，10］。推測結(jié)果與基礎(chǔ)研究不同的機(jī)制可能與OC在人群中對血糖的降低作用更多可能是通過增加胰島素敏感性來實現(xiàn)，故在血糖升高的情況下可能首先表現(xiàn)出胰島素敏感性降低的矛盾，故在不同糖耐量者OC與基礎(chǔ)胰島素水平可能會出現(xiàn)無明顯相關(guān)關(guān)系。此外結(jié)果不同的原因可能也與OC可能會引起脂肪細(xì)胞分泌的具有胰島素增敏作用的脂肪細(xì)胞因子脂聯(lián)素的分泌相對增加有關(guān)。結(jié)果與臨床研究不同的原因還可能與本研究的樣本量相對既往的臨床研究［9，10］所納入的樣本量較小有關(guān)。另外本研究及既往的兩個臨床研究［9，10］只關(guān)注了不同糖耐量者基礎(chǔ)胰島素的分泌水平，并未比較糖負(fù)荷后胰島素的分泌水平，如果比較糖負(fù)荷后胰島素的分泌水平可能會象基礎(chǔ)研究那樣發(fā)現(xiàn)OC與負(fù)荷后胰島素的正性相關(guān)關(guān)系。

盡管動物實驗研究發(fā)現(xiàn)OC可降低血清甘油三酯水平，但本研究并未發(fā)現(xiàn)OC與血清甘油三酯的負(fù)性相關(guān)關(guān)系，但卻觀察到了OC與TC、LDL－C成負(fù)相關(guān)。一方面可能與本研究納入的樣本量較少有關(guān)，也可能與本研究所測定的是血漿總OC有關(guān)，如果測定ucOC可能會看到OC與血清甘油三酯的負(fù)性相關(guān)關(guān)系。此外本樣本納入的是新診斷的糖耐量異常的患者，血糖升高對血脂影響可能并不持久，故沒有觀察到OC與甘油三酯水平的相關(guān)關(guān)系。

OC在能量代謝中的作用的新發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了骨與胰島細(xì)胞、脂肪細(xì)胞之間的對話［11］。既往OC還可作為監(jiān)測骨質(zhì)疏松的一項指標(biāo)，其是否可作為糖尿病發(fā)生的預(yù)警及監(jiān)測糖尿病患者代謝控制好轉(zhuǎn)及病情穩(wěn)定的指標(biāo)有待進(jìn)一步研究。OC是如何感知能量調(diào)節(jié)的需要，什么機(jī)制可導(dǎo)致OC羧化及去羧化從而調(diào)節(jié)能量代謝依然是一個尚未解決的問題。

［1］vaska＋§KK，Hentunen＋ TA，Va¨a¨ra¨niemi＋J.Release of Intact and Fragmented Osteocalcin Molecules from Bone Matrix during Bone Resorption in Vitro［J］.The J of Bio Chem，2004，279（18）：18361.

［2］Nimptsch K，Hailer S，Rohrmann S，et al.Determinants and Correlates of Serum Undercarboxylated Osteocalcin［J］.Ann Nutr Metab，2007，51：563.

［3］Lee NK，Sowa H，Hinoi E，et al.Endocrine regulation of energy metabolism by the skeleton［J］.Cell，2007，130（3）：409.

［4］Ferron M，Hinoi E，Karsenty G，et al.Osteocalcin differentially regulates beta cell and adipocyte gene expression and affects the development of metabolic diseases in wild－type mice［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2008，105（13）：5266.

［5］Fernández－Real JM，Izquierdo M，Ortega F，et al.The relationship of serum osteocalcin concentration to insulin secretion，sensitivity and disposal with hypocaloric diet and resistance training［J］.J Clin Endocrin Metab，2009，94：237.

［6］Cutrim DM，Pereira FA，de Paula FJ，et al.Lack of relationship between glycemic control and bone mineral density in type 2diabetes mellitus［J］.Braz J Med Biol Res，2007，40（2）：221.

［7］Achemlal L，Tellal S，Rkiouak F，et al.Bone metabolism in male patients with type 2diabetes［J］.Clin Rheumatol，2005，24（5）：493.

［8］Rosato MT，Schneider SH，Shapses SA.Bone turnover and insulin－like growth factor I levels increase after improved glycemic control in noninsulin－dependent diabetes mellitus［J］.Calcif Tissue Int，1998，63（2）：107.

［9］Im JA，Yu BP，Jeon JY，et al.Relationship between osteocalcin and glucose metabolism in postmenopausal women［J］.Clin Chim Acta，2008，7（4）：45.

［10］Pittas AG，Harris SS，Eliades M，et al.Association between serum osteocalcin and markers of metabolic phenotype［J］.J Clin Endocrinol Metab，2009，94（3）：827.

［11］Lee NK，Karsenty G.Reciprocal regulation of bone and energy metabolism［J］.Trends Endocrinol Metab，2008，19（5）：161.

［12］Ferron M，Hinoi E，Karsenty G，et al.Osteocalcin differentially regulates beta cell and adipocyte gene expression and affects the development of metabolic diseases in wild－type mice，2008，105（13）：5266.

［13］Confavreux CB，Levine RL，Karsenty G.A paradigm of integrative physiology，the crosstalk between bone and energy metabolisms［J］.Mol Cell Endocrinol，2009，310（1－2）：21.

［14］Wolf G.Energy regulation by the skeleton［J］.Nutr Rev，2008，6（4）：229.

［15］Lieben L，Callewaert F，Bouillon R.Bone and metabolism：a complex crosstalk［J］.Horm Res，2009，71Suppl 1：134.

［16］Sowa H.Regulation of energy metabolism by bone［J］.Clin Calcium.2008，18（5）：644.

［17］Lee NK，Karsenty G.Reciprocal regulation of bone and energy metabolism［J］.Trends Endocrinol Metab，2008，19（5）：161.

［18］Kanazawa I，Yamaguchi T，Yamamoto M，et al.Serum osteocalcin level is associated with glucose metabolism and atherosclerosis parameters in type 2diabetes mellitus［J］.J Clin Endocrinol Metab，2009，94（1）：45.

［19］Kindblom JM，Ohlsson C，Ljunggren O，et al.Plasma osteocalcin is inversely related to fat mass and plasma glucose in elderly Swedish men［J］.J Bone Miner Res，2009，24（5）：785.